blackmetИзвестия высших учебных заведений. Черная МеталлургияIzvestiya. Ferrous Metallurgy0368-07972410-2091National University of Science and Technology "MISIS"10.17073/0368-0797-2021-12-909-911blackmet-2221Research ArticleИННОВАЦИИ В МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОМ ПРОМЫШЛЕННОМ И ЛАБОРАТОРНОМ ОБОРУДОВАНИИ, ТЕХНОЛОГИЯХ И МАТЕРИАЛАХINNOVATIONS IN METALLURGICAL INDUSTRIAL AND LABORATORY EQUIPMENT, TECHNOLOGIES AND MATERIALSМатематическая модель определения количества упоров, расположенных на валке одновалковой дробильной машиныMathematical model for determining the number of stop blocks on the roll of a single-roll crushing machinehttps://orcid.org/0000-0001-9198-6386НикитинА. Г.NikitinA. G.

Александр Григорьевич Никитин, д.т.н., профессор кафедры механики и машиностроения

654007, Кемеровская обл. – Кузбасс, Новокузнецк, ул. Кирова, 42

Aleksandr G. Nikitin, Dr. Sci. (Eng.), Prof. of the Chair of Mechanics and Mechanical Engineering

42 Kirova Str., Novokuznetsk, Kemerovo Region – Kuzbass 654007

nikitin1601@yandex.ruЕпифанцевЮ. А.EpifantsevYu. A.

Епифанцев Юрий Андреевич, к.т.н., доцент кафедры механики и машиностроения

654007, Кемеровская обл. – Кузбасс, Новокузнецк, ул. Кирова, 42

Yurii A. Epifantsev, Cand. Sci. (Eng.), Assist. Prof. of the Chair of Mechanics and Mechanical Engineering

42 Kirova Str., Novokuznetsk, Kemerovo Region – Kuzbass 654007

epifantsev42@mail.ruМедведеваК. С.MedvedevaK. S.

Медведева Ксения Сергеевна, к.т.н., доцент кафедры механики и машиностроения

654007, Кемеровская обл. – Кузбасс, Новокузнецк, ул. Кирова, 42

Kseniya S. Medvedeva, Cand. Sci. (Eng.), Assist. Prof. of the Chair of Mechanics and Mechanical Engineering

42 Kirova Str., Novokuznetsk, Kemerovo Region – Kuzbass 654007

ksuwinchester@mail.ruСибирский государственный индустриальный университетРоссияSiberian State Industrial UniversityRussian Federation2021240120226412909911Copyright © Никитин А.Г., Епифанцев Ю.А., Медведева К.С., 20222022Никитин А.Г., Епифанцев Ю.А., Медведева К.С.Nikitin A.G., Epifantsev Y.A., Medvedeva K.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://fermet.misis.ru/jour/article/view/2221

В металлургической промышленности примерно 40 % энергии, затрачиваемой на подготовку руды для дальнейшего передела, приходится на процессы дробления, которые осуществляются на дробильных машинах. Известный энергоэффективный способ дробления в одновалковой дробильной машине с гладкими валками обладает существенным недостатком (малой производительностью), обусловленным ограниченной степенью дробления. С целью увеличения производительности одновалковые дробильные машины оснащаются упорами на валке, которые обеспечивают принудительную подачу разрушаемого материала в зону дробления. На валке следует устанавливать максимально возможное количество упоров, при этом должно выполняться условие гарантированной подачи куска дробимого материала в зону разрушения. Разработанная математическая модель позволяет рассчитать максимально возможное количество упоров, обеспечивающее гарантированный захват исходного куска в зону разрушения.

The well­known energy­efficient method of crushing in a single­roll crushing machine with smooth rolls, in which a complex stress state is created in the destroyed piece, has a significant disadvantage – low productivity due to a limited degree of crushing. In order to increase productivity, single­roll crushing machines are equipped with stop blocks on the roll, which ensure the forced supply of the destroyed material to the crushing zone. The maximum possible number of stop blocks should be installed on the roll, and the condition of guaranteed feeding of the piece into the fracture zone must be met. The developed mathematical model allows one to calculate the maximum possible number of stop blocks, which ensures guaranteed nipping of the original piece into the destruction zone.

металлургическое оборудованиеодновалковая дробильная машинакусоксложное напряженное состояниевалокупордроблениеmetallurgical equipmentsingle-roll crusherpiececomplex stress staterollstop blockcrushingReferencesAustin L.G., Van Orden D., Pérez J.W. A preliminary analysis of smooth roll crushers // International Journal of Mineral Processing. 1980. Vol. 6. No. 4. P. 321–336. https://doi.org/10.1016/0301-7516(80)90028-9Austin L.G., Van Orden D., Pérez J.W. A preliminary analysis of smooth roll crushers. International Journal of Mineral Processing. 1980, vol. 6, no. 4, pp. 321–336. https://doi.org/10.1016/0301-7516(80)90028-9Egbe E.A.P., Olugboji O.A. Design, fabrication and testing of a double roll crusher // International Journal of Engineering Trends and Technology (IJETT). 2016. Vol. 35. No. 11. P. 511–515. https://doi.org/10.14445/22315381/IJETT-V35P303Egbe E.A.P., Olugboji O.A. Design, fabrication and testing of a double roll crusher. International Journal of Engineering Trends and Technology (IJETT). 2016, vol. 35, no. 11, pp. 511–515. https://doi.org/10.14445/22315381/IJETT-V35P303Zhao L.L., Wang Z.B., Zang F. Multi­object optimization design for differential and grading toothed roll crusher using a genetic algorithm // Journal of China University of Mining and Technology. 2008. Vol. 18. No. 2. P. 316–320. https://doi.org/10.1016/S1006-1266(08)60067-XZhao L.L., Wang Z.B., Zang F. Multi­object optimization design for differential and grading toothed roll crusher using a genetic algorithm. Journal of China University of Mining and Technology. 2008, vol. 18, no. 2, pp. 316–320. https://doi.org/10.1016/S1006-1266(08)60067-XRogers R.S.C. Closed form analytical solutions for models of closed circuit roll crushers // Powder Technology. 1982. Vol. 32. No. 1. P. 125–127. https://doi.org/10.1016/0032-5910(82)85013-4Rogers R.S.C. Closed form analytical solutions for models of closed circuit roll crushers. Powder Technology. 1982, vol. 32, no. 1, pp. 125–127. https://doi.org/10.1016/0032-5910(82)85013-4Масленников В.А. Дробилки, разрушающие материал сжатием // Известия вузов. Горный журнал. 1996. № 10­11. С. 124–138.Maslennikov V.A. Compression crushers. Izvestiya vuzov. Gornyi zhurnal. 1996, no. 10­11, pp. 124–138. (In Russ.).Сахаров Д.Ф. Анализ процесса дробления хрупких материалов в одновалковой дробилке с целью повышения энергоэффективности: Автореф. дисс. … канд. техн. наук: Новокузнецк, 2011. 17 с.Sakharov D.F. Analysis of the process of crushing brittle materials in a single­roll crusher in order to increase energy efficiency: Extended Abstract of Cand. Sci. Diss. Novokuznetsk, 2011, 17 p. (In Russ.).Никитин А.Г., Епифанцев Ю.А., Медведева К.С., Герике П.Б. Силовой анализ процесса разрушения хрупких материалов в одновалковой дробильной машине с упором на валке // Известия вузов. Черная металлургия. 2019. Т. 62. № 4. С. 303–307. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2019-4-303-307Nikitin A.G., Epifantsev Yu.A., Medvedeva K.S., Gerike P.B. Power analysis of the process of brittle materials destruction in universal crushing machine with roll locker. Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2019, vol. 62, no. 4, pp. 303–307. (In Russ.). https://doi.org/10.17073/0368-0797-2019-4-303-307Meriam J.L., Kraige L.G. Engineering Mechanics. Hoboken, NJ, USA: John Wiley & Sons, Inc., 2012. 550 р.Meriam J.L., Kraige L.G. Engineering Mechanics. Hoboken, NJ, USA: John Wiley & Sons, Inc., 2012, 550 р.Целиков А.И. Машины и агрегаты металлургических заводов. Т. 1. М.: Машиностроение, 1987. 440 с.Tselikov A.I. Machines and Units of Metallurgical Plants. Vol. 1. Moscow: Mashinostroenie, 1987, 440 p. (In Russ.).Никитин А.Г., Епифанцев Ю.А., Медведева К.С., Герике П.Б., Фастыковский А.Р. Экспериментальное исследование фракционного состава кусков хрупкого материала при дроблении в одновалковой дробилке с упором на валке // Известия вузов. Черная металлургия. 2020. Т. 63. № 7. С. 554–559. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2020-7-554-559Nikitin A.G., Epifantsev Yu.A., Medvedeva K.S., Gerike P.B., Fastykovskii A.R. Experimental study of fractional composition of pieces of brittle material during crushing in a single-roll crusher with block stop on the roll. Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2020, vol. 63, no. 7, pр. 554–559. (In Russ.). https://doi.org/10.17073/0368-0797-2020-7-554-559

The authors declare that there are no conflicts of interest present.